Kā tiek aprēķināti spāru parametri

Lai sastādītu mājas tehnisko projektu, ir nepieciešams spāru aprēķins. Jumta konstrukcijām ir vairākas iespējas.

Spāru kājas, kuras atbalsta divi balsti, lai arī tām nav papildu pieturas, tiek sauktas par spārēm bez lencēm. Tos izmanto viendurvju jumtiem, kuru laidums ir aptuveni 4,5 metri, vai divslīpu jumtiem, kuru laidums ir aptuveni 9 metri. Spāru sistēma tiek izmantota vai nu ar vilces slodzes pārnešanu uz Mauerlat, vai arī bez transmisijas.

Spāres bez sacīkstēm

Spārei, kas strādā pie līkuma, nepārnesot slodzi uz sienām, ir viens balsts, kas ir stingri fiksēts un brīvi rotējošs. Otrs balsts ir pārvietojams un brīvi griežas. Šiem nosacījumiem var izpildīt trīs spāru piestiprināšanas iespējas. Sīki apsveriet katru.

1. Spāres apakšdaļa ir apvilkta ar atbalsta stieni, vai arī ar to ir izveidots griezums. Tieši griešanas spāre atbalsta Mauerlat. Spāru augšējā daļā tiek veikts palielināts horizontāls iecirtums ar slīpu slīpumu. Izgriezuma izmērus spāru augšējā daļā aprēķina šādi: a = 0,25. Tas ir, griešanas garums tiek veikts ne vairāk kā spāres sekcijas augstums.
   Apgriešanu ieteicams pļaut, lai noņemtu šķēršļus spāru saliekšanai. Pretējā gadījumā griešana apstādina gājienu. Rezultātā tiek izveidota spāru starpliku sistēma.Nogrieztās apdares garumam jābūt vismaz divām vērtībām, tas ir, vismaz diviem dziļumiem. Gadījumā, ja nav iespējams apgriezt spāru augšdaļu. Tam jābūt apvilktam ar stieni, izmantojot stiprinājuma kronšteinus, divpusējas plāksnes vai no koka izgatavotus kokmateriālus. Spāru augšējās malas ir brīvi novietotas uz nobrauciena. Divslīpu jumtiem tie ir uzstādīti uz sijām, līdzīgi kā bīdāmajai atbalsta sijai, bet tie nav piestiprināti kopā.Šajā gadījumā divslīpu jumts tiek uzskatīts par diviem divslīpu jumtiem, kas viens otram blakus ar augstām malām.
   

Spāres kājas augšdaļas saistviela vai augšējais atbalsta griezums ir uzstādīts horizontālā stāvoklī. Pietiek tikai ar nomainīšanas paņēmiena maiņu, un spāres kāja nekavējoties parādīs starpliku. Šis spāres kāju aprēķins, ņemot vērā skarbos apstākļus augšējā mezgla izveidošanai, parasti netiek izmantots divslīpu jumta iespējām. Visbiežāk tas tiek izmantots viendurvju jumtu būvniecībā, jo mazākā neprecizitāte vienības ražošanā neapstrīdētu ķēdi pārvērtīs par starpliku. Turklāt divslīpu jumtu tipos, ja uz Mauerlat nav statņu, spāru novirzes dēļ slodzes ietekmē var tikt iznīcināta jumta kores konstrukcija.

No pirmā acu uzmetiena šī sistēma var šķist nereāla izpildē. Tā kā spāru apakšējā daļa ir uzsvērta Mauerlat, faktiski sistēmai vajadzētu izdarīt spiedienu uz to, tas ir, uz horizontālo spēku. Tomēr viņa neuzrāda starpliku slodzi.

• 

  Otrais spāru piestiprināšanas variants ir visizplatītākā uzstādīšanas metode, kas saistīta ar divslīpu jumtiem. Šajā gadījumā spāru apakšdaļa tiek izgatavota uz slīdņa, augšdaļa ir fiksēta, savienojot to ar naglām vai bultskrūvēm, vai balstoties pret otru vai skrējienā. Tie ir savienoti vai nu ar metāla plāksnēm ar zobiem, vai ar koka viltībām.
  Ir jāpievērš īpaša uzmanība spāru stiprināšanai pie Mauerlat.Šī darbība ir saistīta ar spāres kāju nostiprināšanu tādā stāvoklī, kas nodrošinās uzstādīšanas soli. Lai to izdarītu, brauciet ar vienu garu naglu no abām elementa pusēm un nostipriniet konstrukciju augšpusē ar tērauda plāksni ar zobiem. Ja spāres piestiprina ar metāla stūru palīdzību, tad spāres kāju stingrai nostiprināšanai pietiks ar vienu naglu vai arī spāres kāju ar stūriem no abām pusēm varēsiet nospiest bez naglām.

  Nostiprinot spāru kājas ar metāla plāksnēm ar smailēm, nav nepieciešams āmurēt tik daudz naglu, jo stūrī ir caurumi. Pretējā gadījumā slīdnis kļūs par nepilnīgu viru, un Mauerlat kļūs par jautrību.

  Izturīgas stieples aiztur jumtu no nogāšanās zem vēja. Nepalaidiet uzmanību šiem jumta elementiem un mainiet to funkcijas uz stūriem. Pretējā gadījumā spāru sistēma jāuzstāda kā starplika.

• Raspors nedod grūtu kores mezgla saspiešanu, ja spāru apakšdaļa tiek veikta uz slīdņa, un augšdaļa ir nostiprināta stingrā veidā. Pretējā gadījumā kores mezglā var parādīties lieces moments, kas to mēdz iznīcināt. Šajā konstrukcijā maksimālais lieces moments notiks uz kores balsta, un spāres saņems mazāku novirzi.
  Jāpatur prātā, ka, izmantojot šo kores mezglu, tiks iegūta pietiekami liela spāru sistēmas nestspēja. Vienkārši sakot. Ja būvniecībā izmantojat mezgla savienojumu ar spāru augšdaļas stingru savienojumu, pat ja matemātiski neaprēķināt kores mezglu, uz spārēm jūs iegūsit zināmu pietiekamas stiprības robežu.

 

Tādējādi visos trīs gadījumos tiek ievērots šāds noteikums: viena spāres mala ir uzstādīta uz bīdāmā balsta, kas ļauj veikt pagriezienu. Vēl viens uz eņģes, kas ļauj veikt tikai pagriezienu. Spāru kāju stiprinājums uz slīdņiem tiek uzstādīts, izmantojot dažādus dizainus. Visbiežāk tie tiek veikti, izmantojot montāžas plāksnes. Nav arī izslēgts un stiprinājums ar naglām, pašvītņojošām skrūvēm, izmantojot gaisvadu stieņus un dēļus. Ir nepieciešams tikai pareizi izvēlēties stiprinājuma veidu, kas neļaus spārei slīdēt balstā.

Kā aprēķināt spāres

Spāru struktūras aprēķināšanas procesā parasti tiek pieņemta “idealizēta” aprēķina shēma. Balstoties uz to, ka uz jumta tiks nospiesta noteikta vienveidīga krava, tas ir, līdzvērtīgs un vienāds spēks, kas vienmērīgi darbojas gar rampu plaknēm. Patiesībā visām jumta nogāzēm nav vienotas slodzes. Tātad, vējš slauc sniegu uz dažām nogāzēm un pūš no citām, saule kūst no dažām nogāzēm un nesasniedz citas, tāda pati situācija ar zemes nogruvumiem. Tas viss padara slodzi uz nogāzēm pilnīgi nevienmērīgu, kaut arī ārēji tas var nebūt pamanāms. Tomēr pat ar nevienmērīgi sadalītu slodzi visas trīs iepriekšminētās spāru stiprinājumu iespējas paliks statiski stabilas, bet tikai ar vienu nosacījumu - stingru grēdas savienojumu. Tajā pašā laikā skrējienu atbalsta vai nu ar slīpām spāru kājām, vai arī ievada gūžas jumtu sienas paneļu galdos. Tas ir, spāru struktūra paliks stabila tikai tad, ja kores virziens ir stingri fiksēts no iespējamās horizontālās pārvietošanas.

Gatavojot divslīpju jumtu un balstoties tikai uz statīviem, bez atbalsta uz frontonu sienām, situācija pasliktinās. 2. un 3. variantā, kad slodze uz slīpumu samazinās, pretēji aprēķiniem pretējā slīpumā, jumts, iespējams, virzīsies virzienā, kur slodze ir lielāka.Pati pirmā iespēja, kad spāres kājas pati apakšdaļa tiek izgatavota ar iecirtumu ar zobiem vai ar atbalsta stieņa apakšmalu, kamēr horizontālā šarnīra augšdaļa ir uzlikta uz nobrauciena, tā labi noturēs nevienmērīgu slodzi, bet tikai tad, ja statņi, kas notur grēdu, ir pilnīgi vertikāli.

Lai spārēm nodrošinātu stabilitāti, sistēmā ir iekļauts horizontāls solis. Tas ir nenozīmīgs, bet tomēr palielina stabilitāti. Tieši tāpēc tajās vietās, kur skrubis krustojas ar stāvi, tas tiek fiksēts ar nagu kauju. Paziņojums, ka cīņa vienmēr notiek tikai spriedzes apstākļos, ir pilnīgi nepareizs. Scrum ir daudzfunkcionāls elements. Tātad spāres konstrukcijā, kas nav spāres, tā nedarbojas, ja uz jumta nav sniega, vai darbojas tikai ar saspiešanu, kad nogāzēs parādās neliela vienveidīga slodze. Stiepes konstrukcija darbojas tikai tad, ja kores pazemināšanās vai novirze notiek maksimālā slodzē. Tādējādi slotiņa ir spāres konstrukcijas avārijas elements, kas tiek nodots ekspluatācijā, kad jumts ir pakaišots ar daudz sniega, kores nobīde tiks saliekta līdz maksimālajai aprēķinātajai vērtībai vai arī notiks neregulāra neparedzēta pamatu pazemināšanās. Rezultāts var būt nevienmērīga kalnu grēdas un sienu pazemināšanās. Tādējādi, jo zemākas ir kontrakcijas, jo labāk. Parasti tās tiek uzstādītas tādā augstumā, lai, ejot bēniņos, tas neradītu šķēršļus, tas ir, apmēram 2 metru augstumā.

Ja 2. un 3. variantā spāru atbalsta apakšējais mezgls tiek aizstāts ar slīdni ar spāres kājas malas pagarinājumu aiz sienas, tas stiprinās struktūru un padarīs to statiski stabilu ar pilnīgi atšķirīgām struktūras kombinācijām.

Arī viens labs veids, kā palielināt struktūras stabilitāti, ir stingri nostiprināt statīvu apakšdaļu, kas atbalstīs gaitu. Tie tiek uzstādīti, sagriežot gultā, un ar visiem pieejamiem līdzekļiem tiek fiksēti ar pārklāšanos. Tādējādi stabu atbalsta apakšējais mezgls tiek pārveidots no eņģes uz mezglu ar stingru saspiešanu.

Kā aprēķināt spāru garumu, nav atkarīgs no spāru kāju piestiprināšanas metodes.

Saraušanās sadaļa, ņemot vērā diezgan mazu spriegumu attīstību tajās, spārēs netiek ņemta vērā, bet tiek pieņemta diezgan konstruktīvi. Lai samazinātu kopņu struktūras konstruēšanas procesā izmantoto elementu lielumu, slotiņas šķērsgriezums ir tāda paša izmēra kā kopņu kāja, var izmantot plānākus diskus. Cīņas tiek uzstādītas vai nu vienā, vai abās spāru pusēs un piestiprinātas ar skrūvēm vai naglām. Aprēķinot spāres struktūras šķērsgriezumu, kontrakcijas vispār netiek ņemtas vērā, it kā tās vispār nebūtu. Vienīgais izņēmums ir kontrakciju piestiprināšana pie spārēm. Šajā gadījumā koksnes nestspēja bultskrūves cauruma vājināšanās dēļ tiek samazināta, izmantojot koeficientu 0,8. Vienkārši sakot, ja tiek urbti caurumi spārēs, lai uzstādītu skrūvju kontrakcijas, tad aprēķinātajai pretestībai jābūt 0,8. Nostiprinot cīņas uz spārēm tikai ar nagu kauju, spāru koka pretestības vājināšanās nenotiek.

Bet ir nepieciešams aprēķināt nagu skaitu. Aprēķins tiek veikts griezumam, tas ir, naglu liekšanai. Aprēķinātajam spēkam viņi ņem statni, kas rodas spāres konstrukcijas ārkārtas situācijā. Vienkārši sakot, aprēķinot savienojumu starp skrubja nagiem un spāres kāju, tiek ieviests starplikas, kuras spāres sistēmas standarta darbības laikā nav.

Spāru statiskā nestabilitāte bez atbalsta sistēmas izpaužas tikai uz tiem jumtiem, kur nav iespējams uzstādīt kores vadu, kas aizsargā pret horizontālu pārvietošanos.

Ēkās ar jumtu gūžas tipiem un no akmens vai ķieģeļiem izgatavotiem jumta segumiem spāru sistēmas bez spārēm ir pietiekami stabilas, un nav nepieciešams veikt pasākumus, lai nodrošinātu lielāku stabilitāti. Tomēr, lai novērstu konstrukciju avārijas gadījumus, joprojām ir jāizveido kontrakcijas. Uzstādot skrūves vai stiprinājumus kā stiprinājumus, jums jāpievērš uzmanība tam paredzēto caurumu diametram. Tam jābūt vienādam ar skrūvju diametru vai nedaudz mazākam. Avārijas gadījumā slānis nedarbosies, kamēr netiks izvēlēta sprauga starp cauruma sienu un tapu.

Lūdzu, ņemiet vērā, ka šajā procesā spāru dibeni korozēsies no attāluma no vairākiem milimetriem līdz vairākiem centimetriem. Tas var izraisīt Mauerlat nobīdi un ritināšanu, kā arī sienu karnīzes iznīcināšanu. Izplešanās spāru sistēmu gadījumā, kad Mauerlat ir stingri nostiprināts, šis process var izraisīt sienu atdalīšanos.

Paplašināšanas spāres

Spārei, kas veic liekšanas darbus un nodod vilces slodzi uz sienas paneļiem, jābūt vismaz diviem fiksētiem balstiem.

Lai aprēķinātu šāda veida spāres sistēmas, iepriekšējās shēmās apakšējos balstus ar dažādām brīvības pakāpēm aizstājam ar balstiem ar vienu brīvības pakāpi - šarnīrveida. Lai to izdarītu, ja tādu nav, atbalsta stieņi tiek pavirši pie spāres kāju malām. Kā likums, tiek izmantota josla, kuras garums ir vismaz metrs, un šķērsgriezums ir apmēram 5x5 cm, ņemot vērā nagu savienojumu. Citā iemiesojumā jūs varat noorganizēt atbalstu zoba formā. Aprēķina shēmas pirmajā versijā, kad spāres iet horizontāli, spāru augšējie gali ir šūti ar naglām vai skrūvi. Tādējādi tiek iegūts artikulētais balsts.

Tā rezultātā dizaina shēmas praktiski nemainās. Liekuma un saspiešanas iekšējie spriegumi paliek nemainīgi. Tomēr bijušajos balstos parādās starplikas spēks. Katras spāru kājas augšējos mezglos no otras spāres kājas gala pazūd pretēji vērsts starpliks. Tādējādi tas nerada daudz nepatikšanas.

Spāru malas, kas atrodas viena pret otru vai cauri, var pārbaudīt, vai materiāls nav saspiests.

Spāru starpliku sistēmās cīņas mērķis ir atšķirīgs - ārkārtas situācijās tā darbojas saspiešanai. Procesa laikā tas samazina starpliku uz spāru malas sienām, bet to pilnībā neizslēdz. Viņa varēs to pilnībā noņemt, ja viņa pati nostiprināsies pašā apakšā, starp spāru kāju malām.

Mēs vēršam jūsu uzmanību uz to, ka jumta kopņu izplešanās konstrukciju izmantošanai ir rūpīgi jāizvērtē vilces spēka ietekme uz sienām. Šo starpliku ir iespējams samazināt, uzstādot izturīgas un izturīgas slidotavas. Ir jācenšas palielināt skrējiena stingrību, uzstādot statīvus, konsoles sijas vai statņus, vai arī uzstādīt celtniecības pacēlāju. Īpaši tas attiecas uz mājām, kas izgatavotas no kokmateriāliem, sasmalcinātiem baļķiem, no viegla betona. Betona, ķieģeļu un paneļu mājas ir daudz vieglāk nest vilces spēkam uz sienām.

Tādējādi spāres konstrukcija, kas uzbūvēta saskaņā ar starpliku versiju, ir statiski stabila dažādās slodžu kombinācijās, tai nav nepieciešama stingra Mauerlat piestiprināšana pie sienas. Lai turētu starpliku, ēkas sienām jābūt masīvām, ap mājas perimetru aprīkotām ar monolītu dzelzsbetona jostu. Ārkārtas gadījumā starplikas sistēmas iekšpusē, kas darbojas saspiešanai, slānis nesaglabās pozīciju, bet tikai daļēji samazinās atstatumu, kas tiek pārnests uz sienām. Lai novērstu ārkārtas situāciju, ir jāņem vērā visas kravas, kas var darboties uz jumta.

Tādējādi neatkarīgi no tā, kāda forma tiek izvēlēts mājas jumts, visa spāru sistēma jāaprēķina tā, lai tā atbilstu uzticamības un stiprības noteikumiem.Pilnīga spāres struktūras analīze nav viegls uzdevums. Koka spāru aprēķinā ir nepieciešams iekļaut lielu skaitu dažādu parametru, ieskaitot statni, liekšanos, iespējamās svara slodzes. Lai spāres sistēma būtu ticamāka, ir iespējams uzstādīt piemērotākas stiprināšanas metodes. Šajā gadījumā nevajadzētu ņemt vērā spāru izmērus, pirms nav veikta pilnīga to tehnisko un funkcionālo spēju analīze.

Spāru šķērsgriezuma aprēķins

Spāru siju šķērsgriezums tiek izvēlēts, ņemot vērā to garumus un saņemto slodzi.

Tātad tiek izvēlēta josla, kuras garums nepārsniedz 3 metrus, ar šķērsgriezuma diametru 10 cm.

Sijas garums līdz 5 metriem, ar diametru 20 cm.

Sijas garums līdz 7 metriem - ar šķērsgriezuma diametru līdz 24 cm.

Kā aprēķināt spāres - piemērs

Dan ir divstāvu māja, kuras izmēri ir 8x10 metri, katra stāva augstums ir 3 metri. Jumta segumam izvēlas gofrētas azbestcementa loksnes. Jumts ir divslīpju, kura atbalsta stabi atrodas uz centrālās nesošās sienas. Spāres slīpums ir 100 cm. Ir nepieciešams izvēlēties spāru garumu.

Kā aprēķināt spāru garumu? Šādā veidā: spāru kāju garumu var izvēlēties tā, lai tie uz tiem uzliktu trīs šīfera loksņu rindas. Tad nepieciešamais garums: 1,65 x3 = 4,95 m. Jumta slīpums šajā gadījumā būs vienāds ar 27,3 °, izveidotā trīsstūra augstums, tas ir, bēniņu telpa, 2,26 metri.